[发明专利]一种螺旋桨可伸缩一体式跨介质飞行器动力系统

说明书

一种螺旋桨可伸缩一体式跨介质飞行器动力系统属跨介质飞行器技术领域，本发明中机头伸缩机构通过连接轴与动力机构左侧的电磁离合器Ⅰ相连；空用螺旋桨伸缩机构右侧通过伸缩气缸与飞行器外壳固接在一起，其左侧通过滑套Ⅱ与机头伸缩机构中二级传动杆形成滑动连接；动力机构通过双轴出步进电机与飞行器外壳相连，其右侧通过电磁离合器Ⅱ与水用螺旋桨传动机构相连。本发明可用于跨介质飞行器动力系统设计，在实现空用螺旋桨可伸缩的前提下，还能实现空用螺旋桨和水用螺旋桨共用一个步进电机，完成了动力系统一体化设计，不仅能保证跨介质飞行器在水下具备良好的外形和密封性，而且使跨介质飞行器更轻便，能耗更低。

技术领域

本发明属跨介质飞行器技术领域，具体涉及一种螺旋桨可伸缩一体式跨介质飞行器动力系统。

背景技术

跨介质飞行器是由飞行器、水下航行器等多专业集成设计的新概念运动平台，既可在空中飞行，还可在水下潜行的多功能一体化新型装备。该飞行器的工作模式可分为空中飞行模式、入水模式、水下潜行模式和出水模式，可根据任务需求在各种工作模式之间进行转换。跨介质无人飞行器可与潜艇、水面舰艇等装备配套，用于执行跨海空的情报搜集、侦查监视、通信中继、电子对抗等任务。

由于跨介质飞行器空中飞行和水下推进存在显著差异，目前普遍采用的设计是在空中飞行时采用空用螺旋桨为飞行器提供动力，在水下潜行时利用水用螺旋桨为飞行器提供动力，空用螺旋桨和水用螺旋桨由两台电机分别驱动，这样会使得跨介质飞行器的重量变大，增加其功率损耗。当跨介质飞行器入水后，一般采用空用螺旋桨的折叠变形降低水下潜行的阻力，此种方法虽然在一定程度上可以降低潜行阻力，但空用螺旋桨仍然处在跨介质飞行器的机头外部，与周围水流仍存在相互作用，对飞行器的水下潜行仍然存在一定的影响，且此种方法会降低飞行器在水下的密封效果。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种螺旋桨可伸缩一体式跨介质飞行器动力系统，通过该系统的机头伸缩机构和空用螺旋桨伸缩机构，可以实现空用螺旋桨的伸出与收缩，当飞行器空中飞行时，空用螺旋桨伸出机身并提供飞行的动力，当飞行器水下潜行时，空用螺旋桨收缩至机身内部，从而保证了飞行器具备良好的密封性和较小的水下运行阻力。利用电磁离合器实现了动力输出模式的自由切换，从而简化了跨介质飞行的动力系统，使跨介质飞行器更加轻便。

本发明由机头伸缩机构A、空用螺旋桨伸缩机构B、动力机构C、水用螺旋桨传动机构D组成，其中，机头伸缩机构A中连接轴21的右端与动力机构C中电磁离合器Ⅰ22左端固接；空用螺旋桨伸缩机构B中伸缩气缸31右端与机头伸缩机构A中支撑板15左面固接，支撑板15外端与飞行器外壳16固接；空用螺旋桨伸缩机构B中滑套Ⅱ25内圈与机头伸缩机构A中二级传动杆13表面滑动连接；动力机构C中双出轴步进电机32与飞行器外壳16连接，动力机构C中电磁离合器Ⅱ33右端与水用螺旋桨传动机构D中传动轴34左端固接。